Hücresel İskeletin Çöküşü Alzheimer'da Nöron Ölümünü Tetikleyebilir
Santa Barbara'daki California Üniversitesi'ndeki bilim adamları, Alzheimer hastalığı ve ilgili demanslarda yok edilen beyin hücrelerine ne olacağı arayışında yeni kapılar açtı.
"Demansla, bilişsel beceriler için ihtiyaç duyduğunuz beyin hücreleri veya nöronlar artık düzgün çalışmıyor. Öyleyse artık orada bile değiller çünkü öldüler. Demansa yol açan şey budur; UC Santa Barbara Nörobilim Araştırma Enstitüsü eş-direktörü, kıdemli yazar Stuart Feinstein, "nöronal kapasiteyi kaybediyorsunuz" dedi.
Yaklaşık 30 yıldır Feinstein, test tüpü biyokimyası ve çeşitli kültürlenmiş hücreleri model olarak kullanarak "tau" adlı proteini inceliyor. Sağlıklı koşullarda tau, genellikle hücre gövdesinden uzakta, hedeflerine bağlanan nöronların uzun aksonlarında bulunur. Tau, hücresel hücre iskeletinin hayati bir parçası olan ve nöronal hücre yapısı ve işlevinin birçok yönü için gerekli olan mikrotübülleri stabilize etme görevi görür.
Bir süredir amiloid beta adlı küçük bir peptidin nöronal hücre ölümüne ve Alzheimer hastalığına karıştığı bilinmesine rağmen, tam olarak nasıl çalıştığı bilinmemektedir. Son zamanlarda, genetik kanıtlar amiloid betanın nöronları öldürmek için tau'ya ihtiyaç duyduğunu göstermiştir; ancak, tau'ya yaptığı şey gizemlidir.
Feinstein, "Amiloid betanın kötü bir adam olduğunu biliyoruz" dedi. “Amiloid beta hastalığa neden olur; amiloid beta, Alzheimer hastalığına neden olur. Soru, bunu nasıl yaptığıdır? "
Alzheimer araştırmacılarının çoğunun, amiloid betanın tau'nun anormal ve aşırı derecede fosforile olmasına neden olduğunu söyleyeceğini belirtti. Bu, tau proteinlerinin fosfat grupları ile uygunsuz bir şekilde kimyasal olarak modifiye edildiğini gösterir. Feinstein, "Proteinlerimizin çoğu fosforile oluyor" dedi. "Düzgün veya yanlış yapılabilir."
Feinstein ve öğrencileri, neyin yanlış gittiğini daha iyi anlamak için tau'nun varsayılan anormal fosforilasyonunun kesin nedenlerini bulmak istediler. “Bu ilaç firmaları için ipuçları sağlayacaktır; üzerinde çalışmak için daha kesin bir hedefleri olacaktı ”dedi Feinstein. "Hedefin biyokimyasını ne kadar doğru anlarlarsa, bir ilaç şirketi bir soruna karşı o kadar iyi saldırı yapabilir."
Feinstein, ekibin amiloid betanın kapsamlı anormal tau fosforilasyonuna yol açtığını öne süren ilk hipotezinin doğru olmadığını söyledi. "Hepimiz arada bir kavisli bir topun yolumuza fırlatılmasını seviyoruz, değil mi?" dedi Feinstein. "Farklı ve beklenmedik bir şey görmeyi seviyorsun."
Ekip, nöronal hücrelere amiloid beta eklediklerinde, bu hücrelerdeki tau'nun tahmin edildiği gibi ezici bir çoğunlukla fosforile edilmediğini keşfetti. Bunun yerine, hücrelerin amiloid betaya maruz kalmasından sonraki bir ila iki saat içinde tau'nun tam bir parçalanmasını gözlemlediler. 24 saat içinde hücreler yok edildi.
Feinstein, tau'nun birden fazla görevi olduğunu, ancak en çok anlaşılan görevi hücresel hücre iskeletini düzenlemek olduğunu açıkladı. İnsanların iskeleti olduğu gibi hücrelerin de bir iskeleti vardır.
Bununla birlikte, önemli bir fark, insan iskeletlerinin çok hızlı şekil değiştirmemesi, oysa bir hücrenin iskeletinin sürekli olarak kısalması, büyümesi ve hareket etmesidir. Hücrenin birçok önemli işlevini yerine getirmesine yardımcı olmak için bunu yapmalıdır. Hücre iskeleti, uzunlukları nedeniyle özellikle nöronlar için hayati önem taşır.
Feinstein, nöronların Alzheimer hastalığında hücre iskeletleri düzgün çalışmadığı için öldüğünü savunuyor. Feinstein, "Mikrotübüllerin önemli bir düzenleyicisi olan tau'yu yok ederseniz, bunun hücre ölümüne de neden olabileceğini kolayca görebilirsiniz" dedi.
"Kanser ilaçlarından, hücreleri hücre iskeletini bozan ilaçlarla tedavi ederseniz hücrelerin öldüğünü biliyoruz" dedi. "Aklımda aynı şey burada da olabilir."
Çalışma, çevrimiçi sürümünde yayınlandı Biyolojik Kimya Dergisi.
Kaynak: California Üniversitesi
